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将具有木质纤维素降解能力的菌剂,接种到以牛粪和水稻秸秆为材料的堆肥中,通过测定温度、p H值、C/N、种子发芽率、NH4+-N、NO3ˉ-N相关指标,考察了接种菌剂堆肥和自然堆肥腐熟情况。采用传统培养与聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术相结合的方法,研究了接种菌剂对牛粪堆肥中硝化、反硝化细菌数量及群落结构组成和多样性的影响,为进一步探讨硝化、反硝化细菌在堆肥氮素循环中的作用提供了理论基础。主要研究结果如下:(1)整个堆肥过程共持续45d,两组堆肥都经历了升温、高温、降温和腐熟阶段。菌剂堆肥最高温度为66℃高于自然堆肥的最高温度59℃,高温期分别持续13d和9d,表明接种菌剂可提高堆肥温度,延长高温期,同时p H值、C/N、种子发芽率、NH4+-N和NO3ˉ-N含量变化表明接种菌剂有利于微生物生长,促进堆肥腐熟,达到无害化标准。(2)接种菌剂使堆肥中可培养的硝化细菌数量多于自然堆肥,反硝化细菌数量少于自然堆肥。硝化和反硝化细菌数量与NH4+-N成负相关关系,与NO3ˉ-N成显著正相关关系(P<0.05);菌剂堆肥相关系数大于自然堆肥。(3)接种菌剂对amo A基因标记的氨氧化细菌多样性及群落结构组成产生一定影响。和自然堆肥相比,菌剂堆肥中氨氧化细菌种类更加丰富。自然堆肥中亚硝化螺菌属(Nitrosospira)为优势种群,而菌剂堆肥中增加了新的类群,分别为亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。(4)接种菌剂对nir S型反硝化细菌群落多样性无明显影响,而使nar G,nap A,nir K和nos Z型发生改变。和自然堆肥相比,nar G多样性指数在堆肥升温阶段较低,降温阶段较高;菌剂堆肥nap A和nos Z种类更加丰富,各时期多样性指数都大于自然堆肥;Nir K型反硝化细菌多样性在菌剂堆肥中减少。(5)接种菌剂对nir S型反硝化群落结构组成无影响,对nar G,nap A,nir K和nos Z影响较大。自然堆肥nar G型主要类群为发硫菌属(Thiothrix),而接种菌剂导致一些新的未培养类群产生,使原优势发硫菌属(Thiothrix)数量和所占比例减小;假单胞菌属(Pseudomonas)和某些未培养细菌是自然堆肥Nap A型反硝化细菌群落的优势菌属,菌剂堆肥除了含有这些类群外还出现了新的反硝化类群,分别属于红细菌属(Rhodobacter)和生丝微菌属(Hyphomicrobium);Nir K在菌剂堆肥后期检测到与红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)同源性较高的反硝化细菌,但未检测到自然堆肥降温时期存在的无色杆菌属(Achromobacter)和一些未培养细菌,且使原自然堆肥的慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),根瘤菌属(Rhizobium),中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium),副球菌属(Paracoccus)和假单胞菌属(Pseudomonas)表现出消失再出现的变化现象;自然堆肥nos Z型反硝化细菌包括假单胞菌属(Pseudomonas),产碱菌属(Alcaligenes)和无色杆菌属(Achromobacter),其中,假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌群,而菌剂堆肥中检测出自然堆肥所没有的新类群,包括盐单胞菌属(Halomonas),固氮螺菌属(Azospirillum),副球菌属(Paracoccus),草螺菌属(Herbaspirillum)和产碱菌属(Alcaligenes)。